一種油田汙水分離器的製作方法

2023-07-21 20:51:56 2

本實用新型涉及油田汙水分離器的技術領域，具體地為一種油田汙水分離器。

背景技術：

隨著石油工業的發展，油田汙水分離設備的分離效率要求越來越高。油水混合流體組份的物流差別主要表現在密度、粘度和液滴顆粒大小三個方面，這些差別也會受到流速、壓力和溫度的影響，根據這些差別和影響因素，目前常用的油水分離方法有重力分離、離心分離、聚結分離和電化學分離等。其中，聚結分離是把聚結技術和重力分離結合於一體的加速重力分離方法，相對於其他方法具有分離效率較高、處理能力大、能耗低和成本低等優點，在世界範圍內得到了廣泛的應用。

目前帶聚結填料式的油田汙水分離器的結構形式比較多樣、種類複雜且設計不合理，造成分離器的價格昂貴、外形龐大、除油效率不高等問題

技術實現要素：

本實用新型提供一種油田汙水分離器，解決了現有汙水分離設備價格昂貴、外形龐大、除油效率不高的問題。

本實用新型可以通過以下技術方案實現：

一種油田汙水分離器，包括分離器筒體，在所述分離器筒體內部進水口位置設置有葉片形入口裝置，按照流體流動的方向依次設置有溢流堰板、油水聚結填料，在分離器筒體上對應所述油水聚結填料頭尾的位置且靠近油水聚結填料上部分別設置有出油口，在所述分離器筒體的底部設置有衝砂裝置，且沿分離器筒體的長度方向設置有若干個排汙口，在所述溢流堰板的前面的分離器筒體底部設置有第一出水口，在所述第一出水口上方設置有破渦器，在所述分離器筒體的油水聚結填料後方設置有第二出水口，所述第二出水口間接或直接設置在分離器筒體的底部。

進一步，所述葉片形入口裝置通過法蘭與所述分離器筒體進水口位置的入口法蘭連接，所述葉片形入口裝置的底部通過槽形結構件支撐，所述槽形結構件與所述分離器筒體通過螺栓連接。

進一步，所述葉片形入口裝置的葉片表面為弧面，成漸逐式排列，並且從所述葉片形入口裝置到分離器筒體的敞開面積逐漸連續增加。

進一步，所述第二出水口通過連通的導流管延伸至分離器筒體的底部。

進一步，所述溢流堰板緊貼所述分離器筒體的底部焊接在所述分離器筒體的內側面且上部留有開口。

進一步，所述油水聚結填料是交叉的，在所述油水聚結板填料上方對應所述分離器筒體的位置開設有裝卸填料口，在所述油水聚結板填料的兩邊和上面分別設置有擋板。

進一步，所述油水聚結填料為45度向上和向下的交叉通道，採用角鋼與槽鋼的組合形式，並固定到所述分離器筒體的內側壁上。

進一步，所述衝砂裝置包括所述衝砂裝置包括設置在所述分離器筒體外側壁的衝砂口，與所述衝砂口連接的豎向衝砂管和沿所述分離器筒體底部長度方向延伸的多個橫向衝砂管，每個所述橫向衝砂管均與豎向衝砂管相通。

進一步，在靠近所述分離器筒體內側面的橫向衝砂管上設置一排噴嘴；在靠近所述分離器筒體底部的橫向衝砂管上且垂直於橫向衝砂管的橫截面對稱設置有兩排噴嘴，在所述兩排噴嘴的中央正對橫向衝砂管的下方設置有擋砂裝置；噴嘴均等距離排列且均朝向所述分離器筒體的底部中央。

進一步，所述擋砂裝置為擋砂槽或擋砂盤。

本實用新型有益的技術效果在於：

本實用新型的油田汙水分離器內部配置了葉片形入口裝置、油水聚結填料、衝砂裝置以及溢流堰板結構，結構簡單，適應高處理量和高效率的分離要求，可以大幅度減少設備的尺寸，節省成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型工作原理示意圖(A代表油相層，B代表水相層，箭頭代表流體流向)；

圖3為本實用新型葉片形入口裝置結構主視圖；

圖4為本實用新型葉片形入口裝置結構俯視圖；

圖5為本實用新型葉片形入口裝置結構左視圖；

圖6為本實用新型衝砂裝置結構主視放大圖；

圖7為本實用新型衝砂裝置結構俯視放大圖；

圖8為本實用新型衝砂裝置結構左視放大圖；

其中，1-進水口、2-葉片形入口裝置、3-溢流堰板、4-油水聚結填料、5-出油孔、6-裝卸口、7-第一出水口、8-破渦器、9-第二出水口、10-導流管、11-排汙口、12-衝砂口、131-豎向衝砂管、132-橫向衝砂管、14-噴嘴、15-擋砂裝置、16-擋板。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

如圖1所示，一種油田汙水分離器，包括分離器筒體，在其筒體內部結構按照流體流動方向依次包括葉片形入口裝置2、溢流堰板3、油水聚結填料4和在分離器筒體的底部設置的衝砂裝置。

葉片形入口裝置2自成整體且可拆卸，如圖1和圖3所示，可通過法蘭與分離器筒體進水口1的入口法蘭連接，該葉片形入口裝置2下面通過槽形結構件支撐，槽形結構件與分離器筒體通過螺栓連接。由於葉片形入口裝置2的葉片表面為弧面，成漸逐式排列，並且從該葉片形入口裝置2到分離器的敞開面積逐漸連續增加，流體的流速逐漸減小，因此通過葉片形入口裝置2來控制、吸收動量，以達到需要的流速來降低液體飛濺和破碎的機率，有效地防止原油泡沫的形成，並且均勻地分配流體通過分離器，實現了一次分離。

如圖2所示，經過葉片形入口裝置2初步分離後，油水兩相在溢流堰板3前(重力分離段)，通過油水之間的密度差，實現二次分離，分離器上部為油相層，下部為水相層，上部油相層完成分離的油通過溢流堰板3進入油室；下部水相層完成分離的水通過第一出水口7的破渦器8，並經分離器的第一出水口7流出分離器。為了避免洩漏，影響到油水分離效率，溢流堰板3緊貼所述分離器筒體的底部焊接在分離器筒體的內側面且上部留有開口。經過油室的油相，由於含水量仍然比較高，在油室增加油水聚結板填料4。油水聚結板填料4採用「stocks「理論增強了油水分離段中水中油和油中水的分離效果，另外，聚結板填料為液體的聚結提供了更大的表面積。填料採用角鋼與槽鋼組合形式，把填料固定到分離器筒體的內側壁上，為了避免部分流體不經過填料，在填料的兩邊及上邊分別設置擋板16，使流體全部經過油水聚結板填料，以達到油水高效分離。同時為了便於填料方便安裝和檢修，在填料的上方對應分離器筒體的位置開設有裝卸口6。經油水聚結板填料後，油水得到進一步的分離，上部為油相，下部為水相。油相通過油水聚結板填料兩邊的出油孔5流出分離器。水相通過導流管10從分離器筒體的第二出水口9把乾淨的水導出分離器。

油水聚結板填料4採用不鏽鋼壓紋波紋板製造，聚結填料的操作原理為當流體從填料進口端流到出口端的過程中，油相和水相中分散的小水珠和小油珠將在聚結板上發生碰撞和聚集，當更多的小水珠和小油珠被聚集後，它們將在聚結板上形成較大的液滴，一旦這些液滴聚集到足夠大時，在油水比重差的作用下它們將脫離聚結板後以垂直方向運動(油滴向上，水滴向下)，由於增大了分離器中較大液滴的終端速度，這樣分離較大的液滴比分離較小的液滴更加容易，油水聚結板填料將完全改善整個分離器的油水分離效果。油水聚結板填料的流體通道為45度向上和向下的交叉通道，能在不影響油水聚結效果的基礎上充分考慮了流體中固體顆粒對分離效果的影響，有利與固體顆粒的聚集、分離和排出。

在油田汙水分離器底部常會沉積砂、水垢、鐵鏽、油泥等固體雜質，如不及時消除會減少分離器的有效容積、阻塞流道、加速細菌繁殖和腐蝕、幹擾液位控制，還影響閥、計量儀表、泵的正常工作。因此分離器底部設置有衝砂裝置15，且沿長度方向設若干排汙口11，如圖4所示，該衝砂裝置包括設置在所述分離器筒體外側壁的衝砂口12，與所述衝砂口12連接的豎向衝砂管131和沿所述分離器筒體底部長度方向延伸的三個橫向衝砂管132，每個所述橫向衝砂管132均與豎向衝砂管131相通。在靠近分離器筒體內側壁的兩個橫向衝砂管132上各設置一排噴嘴14，該噴嘴14均等距離排列且朝向分離器筒體的底部中央，在靠近所述分離器筒體底部的橫向衝砂管132上且垂直於一個橫向衝砂管132的橫截面對稱設置有兩排噴嘴14，在該兩排噴嘴14的中央正對該橫向衝砂管132的下方設置有擋砂裝置15，該擋砂裝置15可以為槽或擋砂盤。擋砂槽或擋砂盤的作用是防止沉積物堵塞排汙口。用帶壓水(常為油田汙水)從衝砂口12經噴嘴14高速噴射沉積物使其流化後，進而從排汙口11排出。豎向衝砂管131和橫向衝砂管132內水的壓力至少比容器操作壓力高0.2Mpa,噴射流速不小於6m/s。

雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，因此，本實用新型的保護範圍由所附權利要求書限定。